19.1: Гіперчутливість

Last updated
Save as PDF

Page ID: 3911

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Визначте та порівняйте відмінні характеристики, механізми та основні приклади гіперчутливості типу I, II, III та IV

Клінічна спрямованість: Частина 1

Керрі, 40-річний пілот авіакомпанії, домовився про зустріч зі своїм лікарем первинної медичної допомоги, щоб обговорити висип, який розвивається, коли вона проводить час на сонці. Як вона пояснює своєму лікарю, це не схоже на сонячний опік. Вона обережна, щоб не проводити занадто багато часу на сонці, і вона використовує сонцезахисний крем. Незважаючи на ці запобіжні заходи, висип все ж з'являється, проявляючись червоними піднятими плямами, які злегка лущаться. Висип зберігається протягом 7 - 10 днів кожен раз, і, здається, багато в чому проходить сама по собі. Останнім часом висипання також почали з'являтися на щоках і над очима по обидва боки чола.

Вправа\(\PageIndex{1}\)

Чи правильно Керрі бути стурбованим, або вона просто повинна бути більш обережною щодо впливу сонця?
Чи є умови, які можуть бути викликані впливом сонця, що лікар Керрі повинен розглядати?

В Adaptive Specific Host Defenses ми обговорили механізми, за допомогою яких адаптивний імунний захист, як гуморальний, так і клітинний, захищають нас від інфекційних захворювань. Однак ці самі захисні імунні захисні сили також можуть бути причиною небажаних реакцій, які називаються реакціями гіперчутливості. Реакції гіперчутливості класифікуються за їх імунним механізмом.

Реакції гіперчутливості I типу включають антитіла до імуноглобуліну Е (IgE) проти розчинного антигену, що запускає дегрануляцію огрядних клітин.
Реакції гіперчутливості II типу включають антитіла IgG та IgM, спрямовані проти клітинних антигенів, що призводить до пошкодження клітин, опосередкованих іншими ефекторами імунної системи.
Реакції гіперчутливості III типу включають взаємодію IgG, IgM та, іноді, антитіл IgA ¹ з антигеном для формування імунних комплексів. Накопичення імунних комплексів в тканині призводить до пошкодження тканин, опосередкованого іншими ефекторами імунної системи.
Реакції гіперчутливості IV типу - це реакції, опосередковані Т-клітинами, які можуть включати пошкодження тканин, опосередковані активованими макрофагами та цитотоксичними Т-клітинами.

Гіперчутливість I типу

Коли презенсітизована людина піддається впливу алергену, це може призвести до швидкої імунної відповіді, яка виникає практично відразу. Така реакція називається алергією і класифікується як гіперчутливість I типу. Алергенами можуть бути, здавалося б, нешкідливі речовини, такі як лупа тварин, цвіль або пилок. Алергенами можуть бути також речовини, які вважаються вродженими більш небезпечними, такі як отрута комах або лікувальні препарати. Харчова непереносимість також може спричинити алергічні реакції, оскільки люди стають чутливими до таких продуктів, як арахіс або молюски (рис.\(\PageIndex{1}\)). Незалежно від алергену, перша експозиція активує первинну реакцію антитіл IgE, яка сенсибілізує людину до реакції гіперчутливості I типу при подальшому впливі.

А) мікрофотографія пилкових гранул різної форми і з різними особливостями поверхні. Б) фото висипу на спині у людини. В) Фото арахісу. — Малюнок\(\PageIndex{1}\): (а) Алергени в пилку рослин, показані тут на кольоровій електронній мікрофотографії, можуть викликати алергічний риніт або сінну лихоманку у чутливих осіб. (б) Шкірні висипання часто пов'язані з алергічними реакціями. (c) Арахіс можна безпечно їсти більшістю людей, але може спровокувати важкі алергічні реакції у чутливих людей.

Для сприйнятливих осіб при першому впливі алергену активізується сильна реакція клітин T _H 2 (рис.\(\PageIndex{2}\)). Цитокіни інтерлейкінів (IL) -4 та IL-13 з клітин T _H 2 активують В-клітини, специфічні для того ж алергену, що призводить до клональної проліферації, диференціації на плазматичні клітини та перехід класу антитіл від виробництва IgM до виробництва IgE. Фрагмент кристалізуються (Fc) області антитіл IgE зв'язуються зі специфічними рецепторами на поверхні тучних клітин по всьому тілу. Підраховано, що кожна огрядна клітина може зв'язувати до 500 000 молекул IgE, причому кожна молекула IgE має два алерген-специфічних фрагмента антиген-зв'язуючих ділянок (Fab), доступних для зв'язування алергену при наступних впливах. До того моменту, коли це відбувається, алерген часто більше не присутній і немає алергічної реакції, але огрядні клітини грунтуються для подальшого впливу і людина сенсибілізується до алергену.

При подальшому впливі алергени зв'язуються з множинними молекулами IgE на огрядних клітинами, зшиваючи молекули IgE. Протягом декількох хвилин це зшивання IgE активує огрядні клітини і запускає дегрануляцію - реакцію, при якій вміст гранул в огрядній клітині вивільняється в позаклітинне середовище. До попередньо сформованих компонентів, які виділяються з гранул, відносяться гістамін, серотонін, брадикінін (табл.\(\PageIndex{1}\)). Активовані огрядні клітини також виділяють новоутворені ліпідні медіатори (лейкотрієни та простагландини з метаболізму мембрани арахадонової кислоти) та цитокіни, такі як фактор некрозу пухлини (табл.\(\PageIndex{2}\)).

Таблиця\(\PageIndex{1}\): Вибрані попередньо сформовані компоненти гранул тучних клітин
Гранула Компонент	Діяльність
Гепарин	Стимулює вироблення брадикініну, який викликає підвищену проникність судин, розширення судин, звуження бронхіол та посилення секреції слизу
Гістамін	Викликає скорочення гладких м'язів, підвищує проникність судин, збільшує утворення слизу і сльозоточивості
серотонін	Підвищує проникність судин, викликає розширення судин і скорочення гладких м'язів

Хімічні медіатори, що виділяються огрядними клітинами, в сукупності викликають запалення та ознаки та симптоми, пов'язані з реакціями гіперчутливості I типу. Гістамін стимулює виділення слизу в носових ходах і утворення слізних залоз з слізних залоз, сприяючи нежиті і сльозотечі алергії. Взаємодія гістаміну з нервовими закінченнями викликає свербіж і чхання. Розширення судин, викликане декількома медіаторами, може призвести до кропив'янки, головного болю, ангіоневротичного набряку (набряк, який часто вражає губи, горло та язик) та гіпотонії (низький кров'яний тиск). Звуження бронхіол, викликане деякими хімічними медіаторами, призводить до хрипів, задишки (утрудненого дихання), кашлю, а в більш важких випадках - ціанозу (синюватий колір шкіри або слизових оболонок). Блювота може виникнути внаслідок стимуляції блювотного центру в мозочку гістаміном і серотоніном. Гістамін також може викликати розслаблення гладкої мускулатури кишечника і діарею.

Таблиця\(\PageIndex{2}\): Вибрані новоутворені хімічні медіатори запалення та алергічної реакції
Хімічний медіатор	Діяльність
Лейкот — Рієне	Викликає скорочення гладких м'язів і виділення слизу, підвищує проникність судин
простагландин	Викликає скорочення гладких м'язів і розширення судин
ФНФ-α (цитокінів)	Викликає запалення і стимулює вироблення цитокінів іншими типами клітин

Малюнок реакції клітин TH2. 1: При першому впливі алергену антиген, що представляє антиген клітинних процесів, і представляє його TH2 Cell. Показано, що велика клітина, що представляє антиген, що охоплює антиген, який прикріплений до MHC класу II всередині клітини. Цей клас II MHC потім поміщається на поверхню з антигеном на кінці MHC. Клітина TH2 має рецептор, який зв'язується з антигеном на MHC. 2: TH2 клітина вивільняє IL-2 і IL-4, що активує В-клітину. Клітина TH2 відв'язана від антигену, що представляє клітину, і зв'язується з В-клітиною з антигеном на його MHC та антитілах. Потім клітина TH2 випускає дрібні точки. 3: В-клітини проліферують і диференціюють в плазматичні клітини, які синтезують і секретують антитіла IgE. B осередок показано діленням. Потім ці клітини стають плазматичними клітинами, які більші і виробляють багато IgE 4: IgE зв'язується з огрядними клітинами за допомогою Fc області, сенсибілізуючи огрядні клітини. Показана тучна клітина зі зв'язаним з нею IgE. 5: При подальшому впливі алергену огрядні клітини з IgE зв'язуються з антигеном і виділяють запальні молекули, в результаті чого виникають симптоми алергії. Показано, що антиген пов'язаний з огрядною клітиною, і огрядна клітина випускає маленькі точки, позначені запальними молекулами. — Малюнок\(\PageIndex{2}\): При першому впливі алергену у чутливої людини антиген-презентуючі клітини обробляють і представляють епітопи алергену з основним комплексом гістосумісності (MHC) II до Т-хелперних клітин. В-клітини також обробляють і представляють один і той же епітоп алергену до клітин T _H 2, які виділяють цитокіни IL-4 та IL-13 для стимуляції проліферації та диференціації в IgE-секретують плазматичні клітини. Молекули IgE зв'язуються з огрядними клітинами своєю областю Fc, сенсибілізуючи огрядні клітини для активації з подальшим впливом алергену. При кожному наступному впливі алерген зшиває молекули IgE на огрядних клітинам, активуючи огрядні клітини і викликаючи вивільнення попередньо сформованих хімічних медіаторів з гранул (дегрануляцію), а також новоутворених хімічних медіаторів, які в сукупності викликають ознаки і симптоми I типу реакції гіперчутливості.

Реакції гіперчутливості I типу можуть бути як локалізованими, так і системними. До локалізованих реакцій гіперчутливості I типу відносяться сінна лихоманка, риніт, кропив'янка, астма\(\PageIndex{3}\) (таб Системні реакції гіперчутливості I типу відносять до анафілаксиабо анафілактичного шоку. Хоча анафілаксія має багато симптомів, загальних з локалізованими реакціями гіперчутливості I типу, набряк язика та трахеї, закупорка дихальних шляхів, небезпечне падіння артеріального тиску та розвиток шоку можуть зробити анафілаксію особливо важкою та небезпечною для життя. Насправді смерть може настати протягом декількох хвилин після появи ознак і симптомів.

Реакції пізньої фази при гіперчутливості I типу можуть розвиватися через 4—12 годин після ранньої фази і опосередковані еозинофілами, нейтрофілами та лімфоцитами, які були набрані хемотаксичними факторами, що вивільняються з огрядних клітин. Активація цих набраних клітин призводить до вивільнення більшої кількості хімічних медіаторів, які викликають пошкодження тканин і пізньофазні симптоми набряку і почервоніння шкіри, кашлю, хрипів і виділень з носа.

Очікується, що особи, які мають гени для дезадаптивних ознак, таких як інтенсивні реакції гіперчутливості I типу до інших нешкідливих компонентів навколишнього середовища, будуть страждати зниженим репродуктивним успіхом. При такому еволюційному виборчому тиску такі риси не очікувалося б збереження в популяції. Це говорить про те, що гіперчутливість I типу може мати адаптивну функцію. Є докази того, що IgE, що виробляється під час реакцій гіперчутливості I типу, насправді призначений для протидії гельмінтозним інфекціям ². Гельмінти - один з небагатьох організмів, які володіють білками, які націлені на IgE. Крім того, є дані про те, що гельмінтози в молодому віці знижують ймовірність виникнення гіперчутливості I типу до нешкідливих речовин в подальшому житті. Таким чином, може бути, що алергія є невдалим наслідком сильного відбору в родоводу ссавців або раніше для захисту від паразитарних глистів.

Таблиця\(\PageIndex{3}\): Гіперчутливість I типу
Загальна назва	Причина	Ознаки та симптоми
Алергічна астма	вдихання алергенів	Звуження бронхів, утруднене дихання, кашель, озноб, болі в тілі
Анафілаксія	Системна реакція на алергени	Кропив'янка, свербіж, набряк язика і горла, нудота, блювота, низький артеріальний тиск, шок
Сінна лихоманка	Вдихання цвілі або пилку	Нежить, сльозотеча, чхання
Кропив'янка (кропив'янка)	Харчові або лікарські алергени, укуси комах	Піднята, горбиста висип на шкірі з сверблячкою; шишки можуть сходитися у великі підняті ділянки

Вправа\(\PageIndex{2}\)

Які клітини викликають реакцію гіперчутливості I типу?
Опишіть відмінності між реакціями гіперчутливості I типу негайної та пізньої фази.
Перерахуйте ознаки і симптоми анафілаксії.

Гігієнічна гіпотеза

У більшості сучасних суспільств хороша гігієна пов'язана з регулярним купанням, а міцне здоров'я - з чистотою. Але деякі недавні дослідження припускають, що зв'язок між здоров'ям та чистим життям може бути несправним. Деякі заходять так далеко, що припускають, що дітей слід заохочувати грати в бруді - або навіть їсти бруд ³ - на користь їхнього здоров'я. Ця рекомендація базується на так званій гіпотезі гігієни, яка передбачає, що дитячий вплив антигенів різноманітного діапазону мікробів призводить до кращого функціонування імунної системи пізніше в житті.

Гігієнічна гіпотеза була вперше запропонована в 1989 році Девідом Страчаном ⁴, який спостерігав зворотний зв'язок між кількістю дітей старшого віку в сім'ї та захворюваністю сінної лихоманки. Хоча сінна лихоманка у дітей різко зросла протягом середини 20 століття, захворюваність була значно нижчою в сім'ях з більшою кількістю дітей. Страчан припустив, що нижча частота алергії у багатодітних сім'ях може бути пов'язана з інфекціями, отриманими від старших братів і сестер, припускаючи, що ці інфекції роблять дітей менш сприйнятливими до алергії. Страчан також стверджував, що тенденції до менших сімей та більший акцент на чистоті в 20 столітті зменшили вплив патогенів і, таким чином, призвели до підвищення загальних показників алергії, астми та інших імунних розладів.

Інші дослідники спостерігали зворотний зв'язок між захворюваністю імунних розладів та інфекційними захворюваннями, які зараз рідкісні в промислово розвинених країнах, але все ще поширені в менш промислово розвинених країнах. ⁵ У розвинених країнах діти у віці до 5 років не піддаються впливу багатьох мікробів, молекул та антигенів, з якими вони майже напевно зіткнулися б століття тому. Відсутність ранніх викликів імунній системі організмами, з якими розвивалися люди та їхні предки, може призвести до збоїв у функціонуванні імунної системи пізніше в житті.

Гіперчутливість II типу (цитотоксичні)

Імунні реакції, класифіковані як гіперчутливість II типу, або цитотоксичні гіперчутливості, опосередковані антитілами IgG та IgM, що зв'язуються з антигенами поверхні клітин або антигенами, асоційованими з матрицею на базальних мембранах. Ці антитіла можуть або активувати комплемент, що призводить до запальної реакції та лізису цільових клітин, або вони можуть бути залучені до антитілозалежної клітинної цитотоксичності (ADCC) з цитотоксичними Т-клітинами.

У деяких випадках антиген може бути самоантигеном, і в цьому випадку реакція також буде описана як аутоімунне захворювання. (Аутоімунні захворювання описані в аутоімунних розладах). В інших випадках антитіла можуть зв'язуватися з природними, але екзогенними молекулами поверхні клітин, такими як антигени, пов'язані з типуванням крові, виявленими на еритроцитах (еритроцитах). Це призводить до покриття еритроцитів антитілами, активації каскаду комплементу та опосередкованого комплементу лізису еритроцитів, а також опсонізації еритроцитів для фагоцитозу. Два приклади реакцій гіперчутливості II типу за участю еритроцитів - гемолітична реакція переливання (HTR) та гемолітична хвороба новонародженого (HDN). Ці реакції гіперчутливості II типу, про які буде розглянуто докладніше, зведені в табл\(\PageIndex{4}\).

Імуногематологія - це дослідження крові і кровотворної тканини по відношенню до імунної відповіді. Відповіді, ініційовані антитілами проти клітин крові, є гіперчутливістю II типу, таким чином потрапляючи в область імуногематології. Для студентів, які вперше дізнаються про імуногематологію, розуміння задіяних імунологічних механізмів стає ще більш складним завданням завдяки складній номенклатурній системі, яка використовується для ідентифікації різних антигенів групи крові, часто званих групами крові. Перші антигени групи крові або використовували алфавітні назви, або були названі на честь першої особи, яка, як відомо, виробляє антитіла до антигену еритроцитів (наприклад, Келл, Даффі або Дієго). Однак у 1980 році Робоча група Міжнародного товариства переливання крові (ISBT) з термінології створила стандарт термінології групи крові, намагаючись більш послідовно ідентифікувати знову виявлені антигени групи крові. Нові антигени тепер отримують номер і призначають системі групи крові, колекції або серії. Однак навіть при цьому зусиллі номенклатура групи крові все ще суперечлива.

Таблиця\(\PageIndex{4}\): Загальні гіперчутливості II типу
Загальна назва	Причина	Ознаки та симптоми
Гемолітична хвороба новонародженого (ГДН)	IgG від матері перетинає плаценту, орієнтуючись на еритки плода на руйнування	Анемія, набряк, збільшена печінка або селезінка, водянка (рідина в порожнині тіла), що призводить до смерті новонародженого у важких випадках
Гемолітичні реакції переливання (HTR)	IgG та IgM зв'язуються з антигенами на перелитих еритроках, орієнтуючись на донорські еритки для знищення	Лихоманка, жовтяниця, гіпотонія, дисеміноване внутрішньосудинне згортання крові, можливо, призводять до ниркової недостатності

Несумісність групи крові АВО

Визнання того, що люди мають різні групи крові, було вперше описано Карлом Ландштайнером (1868—1943) на початку 1900-х років, грунтуючись на його спостереженні, що сироватка однієї людини може спричинити злипання еритроцитів з іншого. Ці дослідження привели Ландштайнера до ідентифікації чотирьох різних груп крові. Подальші дослідження інших вчених встановили, що чотири групи крові базувалися на наявності або відсутності поверхневих глікопротеїнів «А» і «В», і це забезпечило основу для системи груп крові АВО, яка використовується і сьогодні (рис.\(\PageIndex{3}\)). Функції цих антигенів невідомі, але деякі були пов'язані з нормальними біохімічними функціями клітини. Крім того, групи крові АВО успадковуються як алелі (по одному від кожного з батьків), і вони демонструють закономірності домінантного та кодомінантного успадкування. Алелі для груп крові A і B є співдомінантними один одному, і обидва є домінуючими над групою крові О. Тому особи з генотипами АА або АТ мають кров типу А і експресують антиген глікопротеїну А на поверхні своїх еритроцитів. Люди з генотипами ВВ або БО мають кров типу В і експресують антиген глікопротеїну В на поверхні своїх еритроцитів. Ті, у кого генотип АВ, мають кров типу AB і експресують як антигени глікопротеїнів А, так і В на поверхні своїх еритроцитів. Нарешті, особини з генотипом ОО мають кров типу О і не мають глікопротеїнів А і В на поверхні їх еритроцитів.

Важливо відзначити, що еритки всіх чотирьох груп крові АВО мають спільну молекулу білкових рецепторів, і саме додавання специфічних вуглеводів до білкових рецепторів визначає групи A, B і AB крові. Гени, які успадковуються для груп крові A, B і AB, кодують ферменти, які додають вуглеводний компонент до білкового рецептора. Особи з O групою крові все ще мають білковий рецептор, але не вистачає ферментів, які б додати вуглеводи, які б зробили їх еритроцити типу A, B або AB.

Антитіла IgM в плазмі, які перехресно реагують з антигенами групи крові, відсутніми на власних еритках індивіда, називаються ізогемаглютинінами (рис.\(\PageIndex{3}\)). Ізогемаглютиніни виробляються протягом перших кількох тижнів після народження і зберігаються протягом усього життя. Ці антитіла виробляються у відповідь на вплив антигенів навколишнього середовища з харчових продуктів і мікроорганізмів. Людина з кров'ю типу А має антигени А на поверхні своїх еритроцитів і вироблятиме антитіла проти B до антигенів навколишнього середовища, які нагадують вуглеводний компонент антигенів В. Людина з кров'ю типу В має антигени B на поверхні своїх еритроцитів і вироблятиме антитіла проти А до антигенів навколишнього середовища, які схожі на вуглеводний компонент антигенів А. Людям з групою крові О не вистачає як A, так і B антигенів на своїх еритках і, отже, виробляють як антитіла проти А, так і проти B. І навпаки, люди з групою крові AB мають як A, так і B антигени на своїх еритках і, отже, не вистачає антитіл проти А та анти-В.

Таблиця типів крові. Кров типу А має еритроцити з антигенами А як поверхневі маркери. Він виробляє анти-B ізогемаглютиніни. Кров типу В має еритроцити з антигенами B як поверхневі маркери. Він виробляє анти-А ізогемаглютиніни. Кров типу AB має еритроцити з антигенами A і B в якості поверхневих маркерів. Він не виробляє ні ізогемаглютинінів. Кров типу O має еритроцити не мають антигенів A або B як поверхневих маркерів. Він виробляє як анти-А, так і анти-B ізогемаглютиніни. — Малюнок\(\PageIndex{3}\): Ізогемаглютиніни

Пацієнту може знадобитися переливання крові, оскільки їм не вистачає достатньої кількості еритроцитів (анемії) або через значну втрату об'єму крові через травму або захворювання. Хоча переливання крові проводиться для допомоги пацієнту, важливо, щоб пацієнт отримав переливання з відповідною групою крові АВО. Переливання з несумісною групою крові АВО може призвести до сильної, потенційно летальної цитотоксичної відповіді гіперчутливості II типу, яка називається гемолітичною реакцією переливання (HTR) (рис.\(\PageIndex{4}\)).

Наприклад, якщо людина з кров'ю типу В отримує переливання крові типу А, їх антитіла проти А зв'язуються і аглютинують перелиті еритки. Крім того, активація класичного каскаду комплементу призведе до сильної запальної реакції, а комплекс атаки мембрани комплементу (МАК) опосередковує масивний гемоліз перелитих еритроцитів. Осколки від пошкоджених і зруйнованих еритроцитів можуть закупорювати кровоносні судини в альвеолах легенів і клубочках нирок. Протягом 1 - 24 годин після несумісного переливання у пацієнта спостерігається лихоманка, озноб, свербіж шкіри (свербіж), кропив'янка (кропив'янка), задишка, гемоглобінурія (гемоглобін в сечі), а також гіпотензія (знижений артеріальний тиск). При найсерйозніших реакціях небезпечно низький артеріальний тиск може призвести до шоку, поліорганної недостатності, смерті пацієнта.

Лікарні, медичні центри та пов'язані з ними клінічні лабораторії зазвичай використовують системи гемовіліансу, щоб мінімізувати ризик HRS через канцелярську помилку. Системи гемовігілансу - це процедури, які відстежують інформацію про переливання від джерела донора та продуктів крові, отриманих для спостереження за пацієнтами-реципієнтами. Системи Hemovigilance, що використовуються в багатьох країнах, визначають HTR та їх результати за допомогою обов'язкової звітності (наприклад, до Управління з контролю за продуктами та ліками США), і ця інформація є цінною для запобігання таких випадків у майбутньому. Наприклад, якщо виявлено, що HTR є результатом лабораторної або канцелярської помилки, додаткові продукти крові, зібрані у донора в той час, можуть бути розташовані і марковані правильно, щоб уникнути додаткових HTR. В результаті цих заходів смертність, пов'язана з HTR, в США відбувається приблизно в одному на 2 мільйони перелитих одиниць. ⁶

Діаграма донора типу А, який здає кров реципієнту типу B. 1: Донорована книга типу А з антигенами типу А потрапляє в кров реципієнта типу B. Показані еритроцити з антигенами типу А та еритроцити з антигенами типу B; також присутні антитіла проти А. 2: Антитіла проти А в плазмі реципієнта типу B зв'язуються з донорськими еритроцитами типу А. 3: Зв'язані антитіла проти А активують каскад комплементу, вивільняючи гемоглобулін і руйнуючи червоний клітини крові. Малі точки показані, що руйнують клітинки типу А. — Малюнок\(\PageIndex{4}\): Гемолітична реакція переливання гіперчутливості II типу (HTR), що призводить до гемолітичної анемії. Кров від донора типу А вводять пацієнту з кров'ю типу В. Антитіла IgM до ізогемаглютиніну до А у реципієнта зв'язуються та агглютинують вхідні еритроцити типу А донора. Зв'язані антитіла Anti-A активують класичний каскад комплементу, в результаті чого руйнуються донорські еритроцити.

резус-фактори

Багато різних типів антигенів еритроцитів було виявлено з моменту опису антигенів еритроцитів АВО. Другими найбільш часто описуваними антигенами РБК є резус-фактори, названі на честь резус-макак (Macaca mulatta) факторів, виявлених Карлом Ландштайнером і Олександром Вайнером в 1940 році. Резус-система антигенів РБК є найскладнішою і імуногенною системою груп крові, з більш ніж 50 специфіками, виявленими на сьогоднішній день. З усіх резус-антигенів найбільш імуногенним є той, що позначається Rho (Weiner) або D (Фішер-Раса). Клітини класифікуються як резус-позитивні (Rh+), якщо присутній антиген Rho/D, або як резус-негативний (Rh −), якщо антиген Rho/D відсутній. На відміну від молекул вуглеводів, які розрізняють групи крові АВО і є мішенями ізогемаглютинінів IgM в HTR, антигенами резус-фактора є білки. Як обговорювалося в В-лімфоцитах та гуморальному імунітеті, білкові антигени активують виробництво В-клітин та антитіл через механізм, залежний від Т-клітин, а клітини T _H 2 стимулюють перехід класу з IgM на інші класи антитіл. У разі антигенів резус-фактора клітини T _H 2 стимулюють перехід класу на IgG, і це має важливі наслідки для механізму HDN.

Як і несумісність АВО, переливання крові від донора з неправильними антигенами резус-фактора може викликати гіперчутливість HTR II типу. Однак, на відміну від ізогемаглютинінів IgM, що виробляються на початку життя через вплив антигенів навколишнього середовища, вироблення антитіл проти резус-фактора вимагає впливу людини з Rh− кров'ю до Rh+позитивних еритроцитів та активації відповіді первинних антитіл. Хоча ця реакція первинних антитіл може спричинити HTR у пацієнта з переливанням, гемолітична реакція буде затримана до 2 тижнів протягом тривалого періоду відставання відповіді первинних антитіл (В-лімфоцити та гуморальний імунітет). Однак, якщо пацієнт отримає подальше переливання резус-еритроцитів, більш швидке HTR відбудеться з антитілами проти резус-фактора, вже наявними в крові. Крім того, швидка реакція вторинних антитіл забезпечить ще більше антитіл до резус-фактора для HTR.

Несумісність резус-фактора між матір'ю і плодом також може викликати гемолітичну реакцію гіперчутливості II типу, іменовану гемолітичною хворобою новонародженого (HDN) (рис.\(\PageIndex{5}\)). Якщо Rh − жінка виношує дитину Rh+до терміну, імунна система матері може піддаватися впливу еритроцитів плода Rh+. Цей вплив зазвичай відбувається протягом останнього триместру вагітності та в процесі пологів. Якщо це вплив відбувається, Rh+еритки плода активують первинну адаптивну імунну відповідь у матері, і будуть вироблятися антитіла IgG проти резус-фактора. Антитіла IgG - єдиний клас антитіл, який може перетинати плаценту від матері до плоду; однак у більшості випадків перша дитина Rh+не впливає на ці антитіла, оскільки перше опромінення зазвичай відбувається досить пізно під час вагітності, що мати не встигає зібрати достатню первинну реакція антитіл до народження дитини.

Однак, якщо наступна вагітність з плодом Rh+ настає, друге вплив матері антигенами резус-фактора викликає сильну реакцію вторинних антитіл, що виробляє більші кількості антирезус-фактора IgG. Ці антитіла можуть перетинати плаценту від матері до плоду і викликати HDN, потенційно летальний стан для дитини (рис.\(\PageIndex{5}\)).

До розробки методик діагностики та профілактики, несумісність резус-фактора була найпоширенішою причиною ХДН, в результаті чого щороку в усьому світі траплялися тисячі дитячих смертей. ⁷ З цієї причини резус-фактори майбутніх батьків регулярно обстежуються, і розроблені методи лікування для запобігання HDN, викликаного резус-несумісністю. Для запобігання HDN, опосередкованого резус-фактором, людський Rho (D) імунний глобулін (наприклад, RhoGAM) вводять внутрішньовенно або внутрішньом'язово матері протягом 28 тижня вагітності та протягом 72 годин після пологів. Додаткові дози можуть бути введені після подій, які можуть призвести до трансплацентарного крововиливу (наприклад, забір пупкової крові, забір ворсин хоріона, травма черевної порожнини, амніоцентез). Це лікування розпочато під час першої вагітності з плодом Rh+. Антирезус-антитіла в імунному глобуліні Rho (D) зв'язуються з резус-фактором будь-яких еритроцитів плода, які отримують доступ до крові матері, запобігаючи цим Rh+клітинам активізувати відповідь первинних антитіл матері. Без первинної відповіді на антитіла до резус-фактора наступна вагітність з Rh+ матиме мінімальний ризик розвитку HDN. Однак матері потрібно буде відступити з імунним глобуліном Rho (D) під час цієї вагітності, щоб запобігти первинній відповіді антитіл проти RH, яка може загрожувати подальшою вагітністю.

а) Перша вагітність з Rh+плодом, що призводить до здорового новонародженого. На схемі зображена резус-мати і плід Rh+. Rh+еритроцити перетинають плаценту в кровообіг матері. Це призводить до того, що анти-RH антитіла виробляються у матері під впливом резус-антигенів плода. Друга вагітність з Rh+ плодом призводить до гемолітичного новонародженого. На схемі зображена резус-мати з плодом Rh+. Антитіла проти Rh залишаються в кровообігу матері з першої вагітності і перетинають плаценту. Материнські антирезус-антитіла атакують і знищують еритроцити плода Rh+. B) Перша вагітність з Rh+плодом та анти-RH антитілами, що призводить до здорового новонародженого На діаграмі показана резус-мати та плід Rh+. Rh+еритроцити перед плодом перетинають плаценту в кровообіг матері. Anti-Rh антитіла (Rhogam) зв'язують і інактивують резус-антигени плода, перш ніж вони стимулюють імунну відповідь у матері. — Малюнок\(\PageIndex{5}\): (а) Коли Rh − мати має Rh+плід, еритроцити плода вводяться в кровоносну систему матері до або під час народження, що призводить до вироблення антитіл IgG проти RH. Ці антитіла залишаються у матері, і якщо вона завагітніє другою дитиною Rh+, вони можуть перетнути плаценту і прикріпитися до еритроцитів плода Rh+. Комплементоопосередкований гемоліз еритроцитів плода призводить до нестачі достатньої кількості клітин для правильної оксигенації плода. (b) HDN можна запобігти шляхом введення Rho (D) імунного глобуліну під час та після кожної вагітності з плодом Rh+. Імунний глобулін пов'язує плодові Rh+еритки, які отримують доступ до крові матері, запобігаючи активації її первинної імунної відповіді.

Посилання на навчання

Використовуйте цю інтерактивну гру для набору крові, щоб зміцнити свої знання про типування крові.

Вправа\(\PageIndex{3}\)

Що відбувається з клітинами, які мають несумісні антигени в реакції гіперчутливості II типу?
Опишіть гемолітичну хворобу новонародженого і поясніть, як її можна запобігти.

Клінічна спрямованість: Частина 2

Лікар первинної медичної допомоги Керрі не впевнений, чому Керрі, здається, розвиває висипання після проведення часу на сонці, тому вона замовляє аналіз сечі та основні аналізи крові. Результати показують, що Керрі має протеїнурію (аномальний рівень білка в сечі), гемоглобінурію (надлишок гемоглобінурію в сечі) та низький гематокрит (кількість РБК). Ці тести свідчать про те, що Керрі страждає легким нападом гемолітичної анемії. Лікар підозрює, що проблема може бути аутоімунною, тому вона направляє Керрі до ревматолога для додаткового тестування та діагностики.

Вправа\(\PageIndex{4}\)

Ревматологи спеціалізуються на захворюваннях опорно-рухового апарату, таких як артрит, остеопороз та біль у суглобах Чому лікар Керрі може направити її до цього конкретного типу фахівця, хоча вона не проявляє жодного з цих симптомів?

Гіперчутливість III типу

Гіперчутливість III типу - це імуно-комплексні реакції, які вперше характеризувалися Ніколя Морісом Артусом (1862—1945) у 1903 році. Для отримання антитіл для експериментальних процедур Артус імунізував кроликів, вводячи їм сироватку від коней. Однак при неодноразовій імунізації кроликів кінською сироваткою Артус помітив раніше не повідомлялося і несподіване локалізоване підшкірне крововилив з набряком в місці ін'єкції. Ця реакція розвинулася протягом 3 до10 годин після ін'єкції. Ця локалізована реакція на несамостійні білки сироватки була названа реакцією Артуса. Реакція Артуса виникає, коли розчинні антигени зв'язуються з IgG в співвідношенні, що призводить до накопичення агрегатів антиген-антитіла, званих імунними комплексами.

Унікальною характеристикою гіперчутливості III типу є надлишок антитіл (в першу чергу IgG) в поєднанні з відносно низькою концентрацією антигену, в результаті чого утворюються невеликі імунні комплекси, які відкладаються на поверхні епітеліальних клітин, що вистилають внутрішній просвіт дрібних кровоносних судин або на поверхнях. тканин (рис.\(\PageIndex{6}\)). Це накопичення імунного комплексу призводить до каскаду запальних явищ, які включають в себе наступні:

Зв'язування IgG з рецепторами антитіл на локалізованих огрядних клітиках, що призводить до дегрануляції щоглових клітин
Активація комплементу з продукуванням прозапальних C3a і C5a (див. Хімічний захист)
Підвищена проникність кровоносних судин при хемотаксичному наборі нейтрофілів і макрофагів

Оскільки ці імунні комплекси не мають оптимального розміру і відкладаються на клітинних поверхнях, їх не можна фагоцитозувати звичайним способом нейтрофілами та макрофагами, які, в свою чергу, часто описуються як «розчаровані». Хоча фагоцитоз не відбувається, дегрануляція нейтрофілів призводить до вивільнення лізосомальних ферментів, які викликають позаклітинне руйнування імунного комплексу, пошкоджуючи локалізовані клітини в процесі. Також відбувається активація шляхів згортання, в результаті чого з'являються тромби (тромби), які закупорюють судини і викликають ішемію, яка може призвести до некрозу судин і локалізованого крововиливу.

Системна гіперчутливість III типу (сироваткова хвороба) виникає при відкладенні імунних комплексів в різних ділянках організму, в результаті чого виникає більш генералізована системна запальна реакція. Ці імунні комплекси включають несамостійні білки, такі як антитіла, що виробляються у тварин для штучного пасивного імунітету (див. Вакцини), певні препарати або мікробні антигени, які постійно виділяються з часом під час хронічних інфекцій (наприклад, підгострий бактеріальний ендокардит, хронічний вірусний гепатит). Механізми сироваткової хвороби подібні до тих, що описані при локалізованій гіперчутливості III типу, але передбачають широку активацію огрядних клітин, комплементу, нейтрофілів та макрофагів, що спричиняє руйнування тканин у таких областях, як нирки, суглоби та кровоносні судини. В результаті руйнування тканин симптоми сироваткової хвороби включають озноб, лихоманку, висип, васкуліт та артрит. Також можливий розвиток гломерулонефриту або гепатиту.

Аутоімунні захворювання, такі як системний червоний вовчак (СЧВ) та ревматоїдний артрит, також можуть включати в себе пошкоджуючі реакції гіперчутливості III типу, коли аутоантитіла утворюють імунні комплекси з самоантигенами. Ці умови обговорюються в аутоімунних розладах.

IgG зв'язується з антигенами і утворює імунний комплекс, що складається з множинних IgG і антигенів. Відкладення імунного комплексу в тканині, активація комплементу і запалення. Зображення показує зв'язування імунного комплексу з тканинами, зв'язуючись з C1, C3b і C5a зв'язуючись з тканинами. І зв'язування IgG з нейтрофілами. Показано пошкодження тканин. Б) Людина на діалізному апараті. — Малюнок\(\PageIndex{6}\): Гіперчутливість III типу та системи, на які вони впливають. (а) Імунні комплекси утворюються і відкладаються в тканині. Активація комплементу, стимуляція запальної реакції, а також набір і активація нейтрофілів призводять до пошкодження судин, тканини серця, суглобів, шкіри та/або нирок. (b) Якщо нирки пошкоджені реакцією гіперчутливості III типу, може знадобитися діаліз.

Вправа\(\PageIndex{5}\)

Чому надлишок антитіл важливий при гіперчутливості III типу?
Опишіть відмінності між реакцією Артуса та сироватковою хворобою.

Дифтерійний антитоксин

Антибактеріальні сироватки набагато рідше використовуються зараз, ніж в минулому, будучи замінені на анатоксинові вакцини. Однак дифтерійний антитоксин, що виробляється у коней, є одним із прикладів такого лікування, яке все ще використовується в деяких куточках світу. Хоча він не ліцензований FDA для використання в Сполучених Штатах, дифтерійний антитоксин може бути використаний для лікування випадків дифтерії, яка викликана бактерією Corynebacterium diphtheriae. ⁸ Однак лікування не позбавлене ризиків. Сироваткова хвороба може виникнути, коли у пацієнта розвивається імунна відповідь на несамостійні кінські білки. Імунні комплекси утворюються між кінськими білками і циркулюючими антитілами, коли вони існують в певних пропорціях. Ці імунні комплекси можуть відкладатися в органах, викликаючи такі пошкодження, як артрит, нефрит, висип та лихоманка. Сироваткова хвороба, як правило, є тимчасовою без постійного пошкодження, якщо пацієнт не піддається хронічному впливу антигену, що може призвести до незворотного пошкодження ділянок тіла, таких як суглоби та нирки. Згодом фагоцитарні клітини, такі як макрофаги, здатні очищати антигени сироватки кінської сироватки, що призводить до поліпшення стану пацієнта і зменшення симптомів у міру розсіювання імунної відповіді.

Клінічна спрямованість: Частина 3

Керрі не добирається до ревматолога. У неї нападу, коли вона залишає кабінет лікаря первинної медичної допомоги. Її швидко відправляють до відділення невідкладної допомоги, де її лікар первинної медичної допомоги пов'язує її історію хвороби та останні результати аналізів. Лікар відділення невідкладної допомоги викликає ревматолога на персонал в стаціонар для консультації. Виходячи з симптомів та результатів тестів, ревматолог підозрює, що Керрі має вовчак, і замовляє пару аналізів крові: тест на антинуклеарні антитіла (ANA) для пошуку антитіл, які зв'язуються з ДНК, та інший тест, який шукає антитіла, які зв'язуються з самоантигеном під назвою антиген Сміта (Sm).

Вправа\(\PageIndex{6}\)

На підставі замовлених аналізів крові, який тип реакції підозрює ревматолог, викликає приступ Керрі?

Гіперчутливість IV типу

Гіперчутливість IV типу не опосередкована антитілами, як інші три типи гіперчутливості. Швидше за все, гіперчутливість IV типу регулюється Т-клітинами і передбачає дію ефекторних клітин. Ці типи гіперчутливості можуть бути організовані в три підкатегорії на основі Т-клітинного підтипу, типу антигену та результуючого ефекторного механізму (табл.\(\PageIndex{5}\)).

У підкатегорії IV першого типу CD4 T _H 1-опосередковані реакції описуються як гіперчутливість затриманого типу (DTH). Стадія сенсибілізації передбачає введення антигену в шкіру і фагоцитоз місцевими антиген-представляючими клітинами (АПК). БТР активують хелперні Т-клітини, стимулюючи клональну проліферацію та диференціацію в пам'ять T _H 1 клітини. При подальшому впливі антигену ці сенсибілізовані клітини T _H 1 пам'яті виділяють цитокіни, які активують макрофаги, а активовані макрофаги відповідають за більшу частину пошкодження тканин. Приклади цієї гіперчутливості, опосередкованої T _H 1, спостерігаються при туберкуліні, шкірному тесті Манту та контактному дерматиті, наприклад, при реакціях алергії на латекс.

У підкатегорії IV другого типу CD4 T _H 2-опосередковані реакції призводять до хронічної астми або хронічного алергічного риніту. У цих випадках розчинний антиген спочатку вдихається, що призводить до набору і активації еозинофілів з вивільненням цитокінів і медіаторів запалення.

У третьому типі IV підкатегорії реакції, опосередковані цитотоксичними Т-лімфоцитами CD8 (CTL) -опосередковані реакції, пов'язані з відторгненням тканинного трансплантата і контактним дерматитом (рис.\(\PageIndex{7}\)). Для цієї форми клітинної опосередкованої гіперчутливості БТР обробляють і представляють антиген з MHC I до наївних CD8 Т-клітин. Коли ці наївні CD8 Т-клітини активуються, вони розмножуються і диференціюються в CTL. Активовані клітини T _H 1 також можуть посилювати активацію CTL. Активовані CTL потім націлюють і індукують опосередкований гранзимом апоптоз у клітині, що представляють той же антиген з MHC I. Ці клітини-мішені можуть бути «самотніми» клітинами, які поглинули чужорідний антиген (наприклад, при контактному дерматиті через отруйний плющ), або вони можуть бути пересаджені клітинами тканини, що відображають чужорідні антиген від донора.

а) Сенсибілізація. Антигени з отруйного плюща потрапляють в дендритні клітини шкіри. Дендритна клітина активує Т-клітину, яка стає помічником пам'яті Т-клітиною. б) імунна відповідь. Макрофаги, Т-клітини помічників пам'яті та цитотоксичні Т-клітини виробляють велике ураження на шкірі завдяки активації дитікіну. — Малюнок\(\PageIndex{7}\): Вплив антигенів гаптену в отруйному плющі може спричинити контактний дерматит, гіперчутливість IV типу. (а) Перший вплив отруйного плюща не призводить до реакції. Однак сенсибілізація стимулює допоміжні Т-клітини, що призводить до виробництва Т-клітин помічників пам'яті, які можуть реактивуватися при майбутніх впливах. (b) При вторинному впливі Т-клітини помічників пам'яті реактивуються, виробляючи запальні цитокіни, які стимулюють макрофаги та цитотоксичні Т-клітини, щоб викликати запальне ураження в оголеному місці. Це ураження, яке буде зберігатися до тих пір, поки алерген не буде видалений, може завдати значного пошкодження тканин, якщо воно буде тривати досить довго.

Таблиця\(\PageIndex{5}\): Гіперчутливість IV типу
Підкатегорія	Антиген	Ефекторний механізм	Приклади
1	розчинний антиген	Активовані макрофаги пошкоджують тканини і сприяють запальній реакції	Контактний дерматит (наприклад, вплив латексу) та гіперчутливість затриманого типу (наприклад, туберкулінова реакція)
2	розчинний антиген	Набір і активація еозинофілів вивільняють цитокіни та прозапальні хімічні речовини	Хронічний астма і хронічний алергічний рині
3	Клітинний асоційований антиген	CTL-опосередкована цитотоксичність	Контактний дерматит (наприклад, контакт з отруйним плющем) та відторгнення тканинного трансплантату

Вправа\(\PageIndex{7}\)

Опишіть три підтипи гіперчутливості IV типу.
Поясніть, як Т-клітини сприяють пошкодженню тканин при гіперчутливості IV типу.

Використання затриманої гіперчутливості до тесту на туберкульоз

Австрійський педіатр Клеманс фон Пірке (1874—1929) вперше описав механізми алергії, включаючи сироваткову хворобу III типу. ⁹ Його інтерес призвів до розробки тесту на туберкульоз (ТБ) з використанням туберкулінового антигену, заснованого на більш ранній роботі з виявленням збудника туберкульозу, виконаної Робертом Кохом. Метод Пірке передбачав скарифікацію, яка призводить до одночасних багаторазових проколів, використовуючи пристрій з масивом голок для багаторазового розриву шкіри на невеликій ділянці. Використовуваний пристрій Пірке був схожий на пристрій для випробування зубців з чотирма голками, показаними на малюнку\(\PageIndex{8}\).

Кінчики всіх голок в масиві покриті туберкуліном, білковим екстрактом туберкульозних бактерій, ефективно впроваджуючи туберкулін в шкіру. Через один-3 дні область може бути обстежена на предмет затримки реакції гіперчутливості, ознаки якої включають набряк і почервоніння.

Як ви можете собі уявити, скарифікація була не приємним досвідом, ¹⁰ і численні проколи шкіри ставлять пацієнта під загрозу розвитку бактеріальної інфекції шкіри. Манту модифікував тест Пірке, щоб використовувати одноразову підшкірну ін'єкцію очищеного туберкулінового матеріалу. Позитивний тест, про який свідчить затримка локалізованого набряку в місці ін'єкції, не обов'язково означає, що пацієнт в даний час інфікований активним туберкульозом. Оскільки гіперчутливість IV типу (затриманого типу) опосередкована реактивацією Т-клітин пам'яті, такі клітини могли бути створені нещодавно (через активну поточну інфекцію) або роками раніше (якщо пацієнт мав туберкульоз і мимовільно очистив його, або якщо він перейшов у латентність). Однак тест може бути використаний для підтвердження інфекції у випадках, коли симптоми у пацієнта або висновки на рентгенограмі свідчать про її наявність.

Фото предмета у формі велосипедної ручки з гострими виступами на одному кінці. — Малюнок\(\PageIndex{8}\): Сучасна версія скарифікації Пірке - це тест на зубці, який використовує такі пристрої для введення туберкулінового антигену в шкіру, як правило, на внутрішній стороні передпліччя. Тест на зубці вважається менш надійним, ніж тест Манту. (кредит: зміна роботи Центрів контролю та профілактики захворювань)

Пневмоніт гіперчутливості

Деякі захворювання, викликані гіперчутливістю, не викликаються виключно одним типом. Наприклад, пневмоніт гіперчутливості (HP), який часто є професійним або екологічним захворюванням, виникає, коли легені запалюються через алергічну реакцію на вдихуваний пил, ендоспори, пір'я птахів, пташиний послід, цвіль або хімічні речовини. HP йде під багатьма різними назвами, пов'язаними з різними формами впливу (рис.\(\PageIndex{9}\)). HP, пов'язану з пташиним послідом, іноді називають легенями любителя голубів або легенями птахівника - як поширеними у птахівників, так і у обробників птахів. Хвороба обробника сиру, легенів фермера, хвороба любителів сауни та легені гарячої ванни - це інші назви HP, пов'язані з впливом цвілі в різних середовищах.

Патологія, пов'язана з ХП, може бути обумовлена як гіперчутливістю типу III (опосередкована імунними комплексами), так і IV типу (опосередкована _Т-Н 1 клітинами і макрофагами). Повторне вплив алергенів може викликати альвеоліт внаслідок утворення імунних комплексів в альвеолярній стінці легені, що супроводжуються скупченням рідини, і утворення гранульоми та інших уражень в легені в результаті T _H 1-опосередкованої активації макрофагів. Альвеоліт з утворенням рідини та гранульоми призводить до поганої перфузії кисню в альвеолах, що, в свою чергу, може викликати такі симптоми, як кашель, задишка, озноб, лихоманка, пітливість, міалгія, головний біль та нудота. Симптоми можуть виникати так само швидко, як через 2 години після впливу, і можуть зберігатися протягом тижнів, якщо їх не лікувати.

А) Фото курей в курнику. б) Фото працівника на складі. — Малюнок\(\PageIndex{9}\): Професійний вплив пилу, цвілі та інших алергенів може призвести до пневмоніту гіперчутливості. (а) Люди, які щодня піддаються впливу великої кількості птахів, можуть бути сприйнятливі до легенів птахівника. (б) Працівники сироварні можуть бути чутливими до різних видів цвілі та розвинути хворобу обробника сиру. (Кредит на: модифікація роботи Глобальний проект сироти)

Вправа\(\PageIndex{8}\)

Поясніть, чому пневмоніт гіперчутливості вважається професійним захворюванням.

\(\PageIndex{10}\)Рисунок узагальнює механізми та ефекти кожного типу гіперчутливості, розглянутого в цьому розділі.

Таблиця, що підсумовує чотири типи гіперчутливості. Тип I використовує імунний реагент IgE і розчинний антиген. Механізм активації такий: алерген-специфічні антитіла IgE зв'язуються з огрядними клітинами через їх рецептор Fc. Коли специфічний алерген зв'язується з IgE, зшивання IgE індукує дегрануляцію огрядних клітин. Приклади гіперчутливих реакцій включають: місцеву та системну анафілаксію, сезонну сінну лихоманку, харчову алергію та лікарську алергію. Тип II використовує імунний реагент IgG або IgM та пов'язаний з клітинами антиген. Механізм активації такий: антитіла IgG або IgM зв'язуються з клітинним антигеном, що призводить до активації комплементу та лізису клітин. IgG також може опосередковувати ADCC з цитотоксичними Т-клітинами, природними клітинами-кілерами, макрофагами та нейтрофілами. Приклади гіперчутливих реакцій включають: руйнування еритроцитів після переливання з невідповідними групами крові або під час гемолітичної хвороби новонародженого. Тип III використовує імунний реагент IgG або IgM та розчинний антиген. Механізм активації такий: комплекси антиген-антитіла відкладаються в тканині. Активація комплементу забезпечує медіатори запалення і набирає нейтрофіли. Ферменти, що виділяються з нейтрофілів, пошкоджують тканини. Приклади гіперчутливих реакцій включають: місцевий і системний постстрептококовий гломерулонефрит, ревматоїдний артрит та системний червоний вовчак. Тип IV використовує Т-клітини імунного реагенту та розчинний або зв'язаний з клітинами антиген. Механізм активації такий: TH1-клітини секретують цитокіни, які активують макрофаги і цитотоксичні Т-клітини. Приклади гіперчутливих реакцій включають: контактний дерматит, цукровий діабет I типу та розсіяний склероз. — Малюнок\(\PageIndex{10}\): Компоненти імунної системи викликають чотири типи гіперчутливості. Зверніть увагу, що типи I—III - це гіперчутливість, опосередкована B-клітинами/антитілами, тоді як гіперчутливість IV типу є виключно Т-клітинним явищем.

Діагностика гіперчутливості

Діагностика гіперчутливості I типу - це складний процес, який вимагає декількох діагностичних тестів на додаток до добре задокументованого анамнезу пацієнта. Рівень IgE в сироватці крові можна виміряти, але тільки підвищений IgE не підтверджує алергічне захворювання. В рамках процесу виявлення антигенів, відповідальних за реакційну алергію типу I, може бути проведено тестування через шкірний тест на пункцію уколу (PPST) або внутрішньошкірний тест. ППСТ проводиться з введенням алергенів в ряд поверхневих уколів шкіри на спину або руки пацієнта (рис.\(\PageIndex{11}\)). PST вважаються найбільш зручним і найменш витратним способом діагностики алергії, за даними Спільної ради з алергії США і Європейської академії алергії та імунології. Другий вид тестування, внутрішньошкірний тест, вимагає введення в дерму за допомогою невеликої голки. Ця голка, також відома як туберкулінова голка, прикріплюється до шприца, що містить невелику кількість алергену. Як PPST, так і внутрішньошкірні тести спостерігаються протягом 15-20 хвилин на реакцію на алергени. Вимірювання будь-якого волоса (піднята, свербляча шишка) і спалаху (почервоніння) протягом декількох хвилин вказує на гіперчутливість I типу, і чим більше реакція на спалах, тим більша чутливість пацієнта до алергену.

Гіперчутливість III типу часто може бути неправильно діагностована через їх неспецифічну запальну природу. Симптоми легко помітні, але вони можуть бути пов'язані з будь-яким з ряду інших захворювань. Сильний, всебічний анамнез пацієнта має вирішальне значення для правильної та точної діагностики. Тести, що використовуються для встановлення діагнозу пневмоніту гіперчутливості (внаслідок гіперчутливості III типу), включають бронхоальвеолярний лаваж (БАЛ), тести функції легенів та комп'ютерну томографію високої роздільної здатності (HRCT).

Фото людини з безліччю точок поспіль на шкірі. Точки пронумеровані, а позначки знаходяться поруч з тими, які набрякли. — Малюнок\(\PageIndex{11}\): Результати алергічного шкірного уколу для тесту на гіперчутливість I типу до групи потенційних алергенів. Про позитивний результат свідчить піднята ділянка (wheal) і навколишнє почервоніння (відблиск). (кредит: модифікація роботи «OakleyOriginals» /Flickr)

Вправа\(\PageIndex{9}\)

Опишіть шкірний тест на прокол уколу.
Поясніть, чому гіперчутливість III типу може бути важко діагностувати

Лікування гіперчутливості

Алергічні реакції можна лікувати різними способами. Профілактика алергічних реакцій може бути досягнута за допомогою десенсибилизирующей (гипосенсибилизирующей) терапії, яка може застосовуватися для зниження реакції гіперчутливості за допомогою повторних ін'єкцій алергенів. Надзвичайно розведені концентрації відомих алергенів (визначаються за аналізами алергенів) вводять пацієнту через призначені інтервали часу (наприклад, щотижня). Кількість алергену, що доставляється уколами, повільно збільшується протягом періоду накопичення, поки не буде визначена ефективна доза, і ця доза зберігається протягом усього часу лікування, яке може тривати роки. Пацієнтам зазвичай рекомендується залишатися в кабінеті лікаря протягом 30 хвилин після отримання ін'єкції на випадок, якщо введені алергени викликають важку системну реакцію. Кабінети лікарів, які проводять десенсибілізаційну терапію, повинні бути готові забезпечити реанімацію та медикаментозне лікування в разі такого заходу.

Десенсибілізуюча терапія застосовується при алергії на укуси комах та екологічної алергії. Уколи від алергії викликають вироблення різних інтерлейкінів та реакцій антитіл IgG замість IgE. Коли виробляються надлишкові алерген-специфічні антитіла IgG і зв'язуються з алергеном, вони можуть виступати блокуючими антитілами для нейтралізації алергену до того, як він зможе зв'язати IgE з огрядними клітинами. Є ранні дослідження з використанням пероральної терапії для десенсибілізації харчової алергії, які є перспективними. ¹¹ ¹² Ці дослідження передбачають годування дітей, які мають алергію, крихітні кількості алергену (наприклад, арахісове борошно) або споріднених білків з часом. Багато з випробовуваних виявляють знижену вираженість реакції на харчовий алерген після проведеної терапії.

Існують також методи терапії, призначені для лікування важких алергічних реакцій. Екстрена системна анафілаксія лікується спочатку за допомогою ін'єкції адреналіну, яка може протидіяти падінню артеріального тиску. Особи з відомою серйозною алергією часто носять самовводиться автоінжектор, який може бути використаний у разі впливу алергену (наприклад, укусу комахи або випадкового попадання їжі, що викликає важку реакцію). Самостійно вводячи укол адреналіну (або іноді два), пацієнт може зупинити реакцію досить довго, щоб звернутися за медичною допомогою. Подальше лікування, як правило, включає надання пацієнту антигістамінних препаратів та кортикостероїдів повільної дії протягом декількох днів після реакції, щоб запобігти потенційним реакціям пізньої фази. Однак ефекти антигістамінного та кортикостероїдного лікування недостатньо вивчені і використовуються виходячи з теоретичних міркувань.

Лікування більш м'яких алергічних реакцій зазвичай включає антигістамінні та інші протизапальні препарати. Різноманітні антигістамінні препарати доступні, як за рецептом, так і без рецепта сильні сторони. Існують також антилейкотрієнові і антипростагландинові препарати, які можуть застосовуватися в тандемі з антигістамінними препаратами в комбінованому (і більш ефективному) режимі терапії.

Лікування гіперчутливості III типу включає запобігання подальшого впливу антигену та використання протизапальних препаратів. Деякі умови можуть бути вирішені при запобіганні впливу антигену. Протизапальні кортикостероїдні інгалятори також можуть використовуватися для зменшення запалення, щоб дозволити загоєнню уражень легенів. Системне лікування кортикостероїдами, пероральне або внутрішньовенне, також поширене для гіперчутливості III типу, що впливають на системи організму. Лікування пневмоніту гіперчутливості включає уникнення алергену, а також можливе додавання рецептурних стероїдів, таких як преднізон, для зменшення запалення.

Лікування гіперчутливості IV типу включає антигістамінні препарати, протизапальні препарати, анальгетики і, по можливості, усунення подальшого впливу антигену.

Вправа\(\PageIndex{10}\)

Описати десенсибілізаційну терапію.
Поясніть роль адреналіну в лікуванні реакцій гіперчутливості.

Ключові поняття та резюме

Алергія - це адаптивна імунна відповідь, іноді небезпечна для життя, на алерген.
Гіперчутливість I типу вимагає сенсибілізації огрядних клітин IgE, що включає початкову реакцію антитіл IgE та приєднання IgE до огрядних клітин. При повторному впливі алергену зшивання молекул IgE на огрядних клітині запускає дегрануляцію і вивільнення попередньо сформованих і новоутворених хімічних медіаторів запалення. Гіперчутливість I типу може бути локалізованою і відносно незначною (кропив'янка і сінна лихоманка) або загальносистемною і небезпечною (системна анафілаксія).
Гіперчутливість II типу виникає внаслідок зв'язування антитіл з антигенами на клітині та ініціювання цитотоксичних реакцій. Приклади включають гемолітичну реакцію переливання і гемолітичну хворобу новонародженого.
Гіперчутливість III типу є наслідком утворення і накопичення імунних комплексів в тканині, стимулюючи пошкоджуючі запальні реакції.
Гіперчутливість IV типу не опосередкована антитілами, а хелперною активацією Т-клітин макрофагів, еозинофілів та цитотоксичних Т-клітин.

Виноски

1 D.S. Strayer та ін. (ред.). Патологія Рубіна: клініко-патологічні основи медицини. 7-е видання 2Філадельфія, Пенсильванія: Ліппінкотт, Вільямс і Вілкінс, 2014.
2 C.M Фіцсіммонс та ін. «Алергени гельмінтів, специфічні для паразитів IgE та його захисна роль в імунітеті людини». Границя в імунології 5 (2015) :47.
3 Святий Вайс «Їжте бруд - гіпотеза гігієни та алергічні захворювання». Медичний журнал Нової Англії 347 № 12 (2002) :930—931.
4 Д.П. Страчан «Сінна лихоманка, гігієна та розмір побуту». Британський медичний журнал 299 № 6710 (1989) :1259.
5 Окада та ін. «Гігієнічна гіпотеза» для аутоімунних та алергічних захворювань: оновлення». Клінічна та експериментальна імунологія 160 № 1 (2010) :1—9.
6 Вамвакас Є.К., Блайхман М.А. «Смертність, пов'язана з переливанням: постійні ризики алогенного переливання крові та доступні стратегії їх профілактики». Кров 113 № 15 (2009): 3406—3417.
7 Г. Релі. «Сорок років анти-D імунопрофілактики». Переливання крові 5 № 1 (2007) :3—6.
8 Центрів з контролю та профілактики захворювань. «Дифтерійний антитоксин». http://www.cdc.gov/diphtheria/dat.html. Доступ до 25 березня 2016 року.
9 Б. Губер «100 років алергії: Клеменс фон Пікет-Сен Алергібегриф und das him zugrunde Лігенде Кранкхеіст». Вінер Клінічне воченство 18 № 19—20 (2006) :573—579.
10 C.A. Стюарт. «Тест Піре: порівняння скарифікації та пункційних методів застосування». Архів педіатрії та підліткової медицини 35 № 3 (1928) :388—391.
11 К.Л. Шнайдер та ін. «Пілотне дослідження омалізумабу для сприяння швидкій пероральній десенсибілізації у пацієнтів з високим ризиком, алергією на арахіс». Журнал алергії та клінічної імунології 132 № 6 (2013) :1368—1374.
12 П.Варшней та ін. «Рандомізоване контрольоване дослідження арахісової пероральної імунотерапії: клінічна десенсибілізація та модуляція алергічної відповіді». Журнал алергії та клінічної імунології 127 № 3 (2011) :654—660.